El mayor problema en los motores de encendido por chispa es evitar que se produzca autodetonación por compresión.  Por su parte en los motores diesel se procura provocarla anticipadamente.  Por ello en los motores de gasolina la relación de compresión no debe sobrepasar ciertos valores (8:1), mientras que en los motores diesel se alcanzan valores mucho más elevados, de hasta 22:1, para garantizar un arranque satisfactorio.

Debido a que los motores diesel alcanzan estos valores de presión tan elevados,  son más pesados, más robustos y de mayores dimensiones que los de gasolina.  Ello hace que su vida media sea significativamente más larga, aunque también son más caros.

Los motores diesel precisan una mayor cantidad de aire en la combustión, para compensar posibles malas condiciones de la mezcla, siendo la combustión mucho mejor, dentro de ciertos límites, cuanto mayor es el exceso de aire.  Por esta razón no es necesario regular en ellos la entrada de aire al modificar el régimen del motor y su carga.  Cuando se necesita variar el régimen de carga se actúa solamente sobre la cantidad de combustible que se inyecta, por lo que se tiene la ventaja de que para cargas bajas, al no tener válvula mariposa, se disminuye la resistencia a la entrada de aire, lo que se mejora el rendimiento al disminuir las pérdidas por bombeo.

Por todo esto los motores diesel proporcionan un par prácticamente constante para casi cualquier régimen de velocidad de giro, dando lugar a una curva característica de par prácticamente plana.

Debido a que alcanzan elevados valores de presión y al método de introducción de combustible en el cilindro, los motores diesel son más ruidosos que los motores de gasolina, produciendo un sonido muy caracterísitico.

Los motores diesel presentan un rendimiento térmico mucho más elevado que los de gasolina.